Hücrelerin kapasite yoğunluğu nasıl iyileştir edilir?
Pillerin enerji yoğunluğunu artırmak (kapasite pilleriyle sınırlıdır) pillerin tasarımında birinci önceliktir.
Kapasite yeterli değilse, birim fiyat ne kadar düşük olursa olsun, döngü ne kadar iyi olursa olsun ve güvenlik ne kadar yüksek olursa olsun, yapılan pil ilgilenmeyebilir. Peki pilin enerji yoğunluğunu nasıl artırabiliriz? Çeşitli yönlerden düşünülebilir:
1. Pil kapasitesine katkıda bulunan malzemelerin performansını artırmak;
2. Pil kapasitesine katkıda bulunmayan malzemelerin hacmini azaltın;
3. Daha gelişmiş üretim ekipmanları kullanın;
4. Üretim süreci koşullarını iyileştirmek ve daha sıkı üretim izleme gerçekleştirmek;
5. Kapasiteyi etkileyen çeşitli öğeleri optimize edin;
Kategorileri ayrı ayrı tartışmaya başlayalım:
1. Pil kapasitesine katkıda bulunan malzemelerin performansını artırın: Bu esas olarak kapasite yoğunluğunu artırmak için en doğrudan yöntem olan pozitif ve negatif aktif malzemeler içindir. Ana talimatlar şunlardır:
(1) Daha büyük malzemeler kullanın: pozitif elektrotlar için lityum bakımından zengin malzemeler, yüksek voltajlı üçlü malzemeler, yüksek voltajlı lityum kobalt oksit malzemeleri, ikili malzemeler, vb. negatif elektrotlar, silikon kalay bazlı bileşikler vb.
(2) Daha yüksek sıkıştırma yoğunluğuna sahip pozitif ve negatif malzemeler kullanın.
(3) Daha iyi yapışkanlık ve iletkenliğe sahip aktif maddeler kullanın: Bu, pansumandaki yapıştırıcıların ve iletken ajanların içeriğini azaltabilir, böylece pansumanın birim kütle başına kapasitesini artırabilir; ek olarak, yapıştırıcıların ve iletken ajanların miktarı azalır. Malzemenin aktif malzemesinin sıkıştırılması gibi işleme özellikleri de geliştirilebilir.
(4) Daha küçük kalınlıklı ribaundlu malzemeler kullanın: lityum iyon pil döngüye geçtikten sonra, kalınlık belirli bir ölçüde geri dönecektir; tasarımın döngüden sonra ribaund kalınlığını ayırması gerekir; ve daha küçük kalınlıkta ribaundlu malzemeler kullanırken (şimdiye kadar gördüklerimize göre) Bakınız, bu malzemeler aynı zamanda iyi döngü performansına sahip malzemelerdir), kalınlık geri tepmesi için tasarruflu alanı hücrenin tasarım kalınlığına aktarabilir, böylece hücrenin tasarım kapasitesini artırabilirsiniz.
(5) Daha iyi performansa sahip bir malzeme sistemi seçin: tek bir "iyi pozitif elektrot", "iyi negatif elektrot" ve "iyi elektrolit" birlikte "iyi bir pili" garanti edemez. Malzemelerin kötü eşleştirme ile kombinasyonu sadece pilin döngü performansını azaltmakla kalmaz, aynı zamanda pozitif ve negatif elektrotların hız performansını ve hatta performansını da etkileyebilir. Benzer şekilde, malzeme eşleştirmesi daha iyi olduğunda, pilin performansı, döngüsü ve genişletme hızı etkilenir. Performans artırılabilir.
Lityum iyon pil malzemesi teknolojisinin artan olgunluğu ile ortak lityum kobalt oksit ve grafit potansiyeli neredeyse sınırına ulaşmıştır. Gelecekte, başka olgun sistemler üretilebilirse, lityum iyon pillerin enerji yoğunluğu iyileşmesi üzerinde devrim niteliğinde bir etkiye sahip olacaktır!
2. Pil kapasitesine katkıda bulunmayan malzemelerin hacmini azaltın: Bu öğe daha karmaşıktır, esas olarak dahil: daha ince alüminyum-plastik film kullanmak, daha ince pil ayırıcı kullanmak, daha ince sekmeler kullanmak ve daha ince bakır folyo ve alüminyum folyo kullanmak, daha ince şeffaf bant vb.
Bu alandaki iyileşmenin temelde "ince" olduğu görülebilir. Sınırlı hacim altında, kapasiteye doğrudan katkıda bulunmayan alüminyum-plastik film, diyafram vb.
Bununla birlikte, bu malzemeler daha ince olduğunda, mekanik mukavemetleri ve güvenlik performansları etkilenecektir; bir yandan, yardımcı malzeme üreticisinin temel olarak malzeme performansını düşürmeden hacmi azaltabilmesi gerekir; Öte yandan, pil hücresi üreticisinin proses, Üretim parametrelerini ve hatta ekipmanı değiştirmesi gerekir (örneğin, daha ince alüminyum folyo, kaplama ve rulo presleme sırasında daha yüksek rulo uzama katsayısı ve daha fazla parçalanma olasılığı anlamına gelir; daha ince diyafram kısa devre hızı riski daha yüksektir; daha ince alüminyum plastik Membran pin kırılmasına daha yatkındır; daha ince sekmeler pilin hızını azaltır, vb.).
Bu daha ince malzemelerin değiştirilmesi, pil fabrikasından çok fazla sertifika gerektirir. Deneme üretim sayısı çok azsa, istatistiksel verileri doğru bir şekilde elde etmek mümkün değildir. Sorun çok büyükse, israfa neden olur. Aktif maddelerin performansını artırmakla karşılaştırıldığında, aktif olmayan maddelerin içeriğini azaltmak daha fazla fikre sahip gibi görünmektedir ve ilgili yönler eşit derecede geniştir.
3. Daha gelişmiş üretim ekipmanı kullanın: gelişmiş ekipman esas olarak üretim tutarlılığını artırmak, üretimin dalgalanmasını azaltmak ve daha sonra ortalama değeri değiştirmeden minimum değeri artırmak ve bir hücre grubunun kalitesini belirlemektir, tam olarak burada yükseltilen minimum değerdir. Aşağıdaki iki örneği ele alalım:
(1) Kaplama makinesinin kaplama toleransı daha küçük olduğunda, minimum kapasite / tasarım kapasitesi artırılabilir. Müşterinin minimum kapasite gereksinimi varsa, tasarım kapasitesi değişmediğinde minimum kapasitenin artırılmasına eşdeğerdir, yani müşteriye değerlendirilen pil hücresinin kapasitesi iyileştirilir; aynı zamanda, pozitif ve negatif elektrotların kaplama sapması azalır. Döngüden sonra ilk verimlilik ve kapasite bozulması gibi faktörler göz önünde bulundurulduktan sonra, tasarlanan negatif elektrodun fazlalığı uygun şekilde azaltılabilir, böylece pil daha fazla kapasiteye sahip olmaya eşdeğer daha pozitif elektrot malzemesine sahiptir.
(2) Haddeleme makinesinin doğruluğu iyileştirildiğinde, gerçek haddeleme hatasının azaltılması nedeniyle, tasarım sıkıştırması malzemenin maksimum sıkıştırmasına daha yakın olabilir, böylece tasarım kapasitesini ve pil hücresinin kapasitesini artırabilir; kutup parçasının yuvarlanması Pilin kalınlığı daha tutarlıdır, bu da hücrenin kalınlığının tutarlılığını artırmaya eşdeğerdir ve daha sonra tasarımda daha küçük bir maxTHK tasarımıTHK seçilebilir, böylece tasarım kapasitesinin iyileştirilmesi (kesme bıçağının genişliği, mezura genişliği, alt kapasite kabininin doğruluğu) Buna benzer, ve tekrarlanmayacak).
4. Üretim koşullarını iyileştirmek ve daha sıkı üretim izleme gerçekleştirmek. Bir veya iki tanesini listelemek için üretim denetiminde çok fazla bilgi vardır:
(1) Sarmadan önce yuvarlandıktan sonra sıra süresini azaltın: Bu, hücrenin kalınlığını daha iyi kontrol etmek için kutup parçasının kalınlığını azaltabilir. Hücrenin kalınlığı maksimum kalınlıktan önemli ölçüde daha düşükse, tasarım kalınlığı uygun şekilde artırılabilir, böylece hücrenin tasarım kapasitesi artırılabilir.
(2) Ayırma odasının sıcaklığını stabilize edin: Sıcaklık hücrelerin kapasitesi üzerinde büyük bir etkiye sahiptir. Düşük sıcaklık, nitelikli kapasiteye sahip hücrelerin ikincil kapasiteye düşük kapasite olarak aktarılmasına ve böylece kaynakların boşa harcanmalarına neden olabilir. Zayıf hücreler nitelikli ürünler olarak gönderilir.
Kısa kart prensibinde olduğu gibi, bir hücre grubunun kapasitesi sevk edilen hücrelerin en düşük değeriyle hesaplanır ve bir hücre grubunun kalınlığı sevk edilen hücrelerin maksimum kalınlığı ile hesaplanır. Ülkemizin emek yoğun sanayisinde, insan operasyonunun ürünlerin kalitesi üzerinde özellikle önemli bir etkisi vardır. Üretimde, operatör ve kaliteli personel insan çalışması hatasını en aza indirebiliyorsa ve üretim sırasındaki dalgalanmayı azaltabiliyorsa, namludaki en kısa kartın uzunluğunu artırmak, böylece pilin kapasitesini artırmak ve pil sayısını azaltmakla eşdeğerdir. kalınlığı.
5. Hücre kapasitesini etkileyen çeşitli öğeleri optimize edin.
Tam yüklü hücre parçalarına ayrıldığında, negatif elektrodun ana gövdesi düzgün ve mükemmel altın sarı olmalıdır. Bununla birlikte, insan çalışması, malzemeler, ekipman ve hatta tasarımla ilgili sorunlar olduğunda, aşağıdaki gibi çeşitli küçük hatalar: sargı çekirdeğinin negatif elektrodunun ilk halkasında lityum birikimi, buruşuk diyaframda lityum birikimi, kaplama sırasında pozitif ve negatif elektrotların kuyruğunda filmin düzensiz yoğunluğu. Sorunun görünmesini bekleyin. Kapasite açısından bakıldığında, lityum yağışının düşük kapasiteye neden olması muhtemeldir; benzer durumlardan kaçınılabilirse, hücrelerin kapasitesini artırmaya eşdeğerdir; bu gibi durumlardan kaçınılamazsa, öngörülebilir sorunlar nedeniyle bazı hücrelerin ıskartaya çıkarılmasını önlemek için, olası etkinin olasılığını ve boyutunu tasarlayarak oluşumunu daha doğru tahmin etmek gerekir.
